Способ определения момента начала деструкции материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА НАЧАЛА ДЕСТРУКЦИИ МАТЕРИАЛА, по которому материал нагружают с постоянной скоростью и регистрируют изменения его физико-механических свойств. отличающийс.я тем, что, с целью определения начала деструкции непосредственно при нагружении изделия , в процессе нагружения через равные промежутки времени регистрируют амплитудные распределения сигналов акустической эмиссии, в каждом распределении определяют общее количество сигналов, определяют максимальную граничную амплитуду в распределениях от начала нагружения, включая распределение, в котором количество сигналов достигает максимума, а за начало деструкции принимают момент,соответствующий распределению, следующему за распределением с макси (Л мальным количеством сигналов, в котором относительное количество сигналов с амплитудами до максимальной граничной становится меньше единицы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(я) G 01 N 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Г (21) 3652758/25-28 (22) 14. 10.83 (46) 30.03.85. Бюл. И- 12 (72) Л.М. Рыбакова, Б.А. Прусаков, Н.С. Кузнецов, Ю.А. Резников, И,А. Липянко и Б.А. Круглов (53) 620. 179. 16(088.8) (56) 1. Грешников В.А., Дробот Ю.Б.

Акустическая эмиссия. М., Изд-во стандартов, 1976, с. 126-132.

2. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И.

Структура и износостойкость материала. М., "Машиностроение", 1982, с. 13 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

НАЧАЛА ДЕСТРУКЦИИ МАТЕРИАЛА, по которому материал нагружают с постоянной скоростью и регистрируют изменения его физико-механических свойств, отличающийс.ятем,что,с целью определения начала деструкции непосредственно при нагружении изделия, в процессе нагружения через равные промежутки времени регистрируют амплитудные распределения сигналов акустической эмиссии, в каждом распределении определяют общее количество сигналов, определяют максимальную граничную амплитуду в распределениях от начала нагружения, включая распределение, в котором количество сигналов достигает максимума, а за начало деструкции принимают момент; соответствующий распределению, следующему за распределением с максимальным количеством сигналов, в котором относительное количество сигналов с амплитудами до максимальной граничной становится меньше единицы.

1147977

Изобретение относится к испытанию материалов и может быть использовано для определения момента начала деструкции в нагруженной конструкции по сигналам акустической эмис» 5 сии (АЭ).

Известен способ определения физико-механических свойств материала конструкции, заключающийся в том, что конструкции нагружают, регистрируют сигналы АЭ, по параметрам которых определяют физико-механичес-. кие свойства (1) .

Однако этот способ не позволяет определить момент начала деструкции материала изделия, обусловленньй выбором информативного параметра сигналов АЭ, не связанного с деструкцией материала.

Наиболее близким к предлагаемому 20 по технической сущности является спо. соб определения момента начала деструкции материала, заключающийся в том, что материал нагружают с постоянной скоростью и регистрируют из- 5 менения его физико-механических свойств (2) .

Однако способ также не позволяет определить момент начала деструкции на конкретном изделии, обусловлен- 30 ный выбором регистрируемых параметров нагружения.

Цель изобретения — определение начала деструкции непосредственно при нагружении изделия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения момента начала деструкции материала, заключающемуся в том, что ма- 40 териал нагружают с постоянной скоростью и регистрируют изменения его физико-механических свойств, в процессе нагружения через равные промежутки времени регистрируют амплитудные распределения сигналов акустической эмиссии, в каждом распределении определяют общее количество сигналов, определяют максимальную граничную амплитуду в распреде- 50 лениях от начала нагружения, включая распределение, в котором количество сигналов достигает максимума, а за начало деструкции принимают момент, соответствующий распределению, сле- у дующему за распределением с максимальным количеством сигналов, в котором относительное количество сигналов с амплитудами до максимальной граничной становится меньше единицы.

Способ определения момента начала деструкции материала осуществляется следующим образом.

На исследуемое изделие через слой контактной смазки устанавливают преобразователь сигналов АЭ, подключенный к регистрирующей акустикоэмиссионной аппаратуре, в которой сигналы АЭ усиливаются за время, равное длительности строба Е . (время Е определяется с учетом длительности переходных процессов в преобразователе), определяется максимальное значение напряжения электрического импульса усилительного тракта и через равные промежутки времени (время экспозиции t9) регистрируются распределения импульсов по амплитудам.

Изделие нагружают с такой скоростью, чтобы в материале на всех стадиях нагружения регистрировались сигналы АЭ. Необходимую скорость нагружения (деформации) подбирают эмпирически при проведении экспериментов. Эксперименты показали, что необходимая скорость .дефор4 -t мации находигся в пределах 1-10 с

Время измерения одного .амплитудного распределения (время экспозиции Е ) выбирают из условия ьА

Ест (с tà - % э где 6А допустимая погрешность измерения .величины нагрузки (деформации); А — скорость изменения величины нагрузки (деформации).

В процессе нагружения изделия с выбранной скоростью в каждом амплитудном распределении определяют максимальную амплитуду импульсов.

Количество импульсов в каждом распределении возрастает с момента начала нагружения, достигает максимума на пределе текучести материала изделия, а за пределом текучести уменьшается. В процессе нагружения фиксируется амплитудное распределение с максимальным количеством сигналов, при этом фактически фиксируется состояние текучести материала. В реальном масштабе времени определяют максимальную граничную ам1147977

Составитель К. Хилков

Редактор Н. Киштулинец Техред О.Ващишина Корректор 0. Билак

Заказ 1569/37 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф

Филиал ППП "Патент"; r. Ужгород, ул. Проектная, 4 плитуду сигналов ЛЭ иэ ряда значений максимальных амплитуд, зарегистрированных до момента достижения текучести материала. В последующих амплитудных распределениях (за рас- 5 пределением с максимальным количеством импульсов) фиксируют кроме общего количества импульсов во всем распределении количество импульсов в диапазоне амплитуд от уровня дискри- 10 минации до максимальной граничной амплитуды, определенной. в ряде предыдущих распределений. Определяют в каждом распределении отношение количества импульсов зарегистриро- 15

? ванных в указанном амплитудном диапазоне к общему количеству импуль сов. До начала деструкции величина этого отношения равна единице, так как все импульсы имеют амплитуду ниже максимальной граничной. Деструкция материала сопровождается излучением сигналов АЭ более высокой амплитуды. В связи с этим за начало деструкции принимают момент, когда в амплитудном распределении отношение количества импульсов с амплитудой в выбранном диапазоне к общему количеству импульсов становится меньше единицы.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять начало деструкции материала конструкции не,посредственно в процессе ее нагружения за счет того, что начало деструкции определяют по параметрам сигна.лов А3.